Wiedza dotycząca wpływu niskiej temperatury na zdolności wysiłkowe jest warunkiem utrzymania systematycznego i efektywnego treningu przez cały rok.

Reakcje fizjologiczne

Temperatura otoczenia ma bardzo duże znaczenie dla efektywności treningu. Oddziaływanie temperatury powietrza na organizm człowieka ma szerokie spektrum, a wiedza dotycząca wpływu niskiej temperatury na zdolności wysiłkowe jest warunkiem utrzymania systematycznego i efektywnego treningu przez cały rok.
Jedną z podstawowych reakcji na obniżoną temperaturę otoczenia jest skurcz naczyń krwionośnych zaopatrujących skórę, a stopniowo naczyń zaopatrujących mięśnie i narządy wewnętrzne. W efekcie tego zjawiska skóra i tłuszczowa tkanka podskórna zmieniają się w rodzaj płaszcza chroniącego nas przed zimnem. Pociąga to za sobą konsekwencje istotne dla skutecznego kontynuowania wysiłku. Siła maksymalna mięśni spada wraz ze spadkiem temperatury ciała o 3% na każdy 1°C. Wraz z dalszym obniżaniem temperatury mięśni dochodzi do kolejnych niekorzystnych zmian tj. zwiększenia sztywności oraz zmniejszenia szybkości przewodzenia impulsów nerwowych do mięśni. Normalna (uśredniona z całej powierzchni ciała) temperatura skóry wynosi 33°C. Głęboki dyskomfort termiczny odczuwamy dopiero gdy temperatura spada poniżej 25°C. Przy temperaturze skóry poniżej 23°C dyskomfort w kończynach górnych i dolnych jest już znaczący. Opisana zmiana temperatury to podstawowy element, który wpłynie na naszą zdolność do wykonywania wysiłku i właściwie najważniejszy czynnik, który powinniśmy starać się kontrolować.

Obniżenie temperatury ciała to czynnik kluczowy dla reakcji fizjologicznej na wykonywany wysiłek. Należy w związku z tym zawsze oszacować swoje możliwości wysiłkowe przed podjęciem treningu w warunkach obniżonej temperatury.

Doświadczeni sportowcy w tym kolarze i biegacze, również ultra, często startujący w warunkach niskiej temperatury, podkreślają konieczność prawidłowego dobrania stroju. Tutaj opisana powyżej teoria spotyka się z praktyką. Powinniśmy ubrać się tak, aby na początku startu lub treningu odczuwać lekkie zimno. W tej sytuacji procesy metaboliczne i ciepło produkowane w ich trakcie szybko zoptymalizują temperaturę naszego ciała (skóry), a jednocześnie nie podwyższymy jej zbyt mocno. Sprawa wydaje się prosta, jednak w realizacji już taka nie jest. Konieczna jest tu odpowiednia wiedza na temat indywidualnych reakcji własnego organizmu.

Wspomniane powyżej zmiany właściwości elastycznych mięśni i ścięgien wynikające z niskiej temperatury otoczenia stanowią ważny obszar wiedzy o treningu. Istotna jest świadomość, że tkanki układu mięśniowo-szkieletowego zmieniają w sposób niekorzystny swoje właściwości. W niskiej temperaturze zwiększa się ich sztywność, a zmniejsza elastyczność. Prowadzi to do zwiększania podatności mięśni, ścięgien i więzadeł na różnego rodzaju urazy, począwszy od bardziej dotkliwej opóźnionej bolesności mięśniowej, na poważnych uszkodzeniach i zerwaniach mięśni, ścięgien i więzadeł kończąc.

Obniżenie temperatury ciała to czynnik kluczowy dla reakcji fizjologicznej na wykonywany wysiłek. Należy w związku z tym zawsze oszacować swoje możliwości wysiłkowe przed podjęciem treningu w warunkach obniżonej temperatury. Przykładem może być tutaj uprawianie turystyki górskiej. Podczas tego typu aktywności osiągamy pobór tlenu na poziomie 30 do 55% maksymalnej jego wartości, zależnie od ukształtowania terenu. W tej sytuacji produkcja ciepła na bazie przemian metabolicznych jest wystarczająca aby skompensować spadek temperatury ciała, wynikający z niskiej temperatury otoczenia. Pomaga tu oczywiście odpowiedni strój, ale fizjologiczne problemy organizmu zaczynają się w momencie, gdy pojawia się zmęczenie. Metabolizm zwalnia wtedy znacząco, a w ciągu 15–30 minut temperatura ciała może obniżyć się nawet o kilka stopni.  Tak szybki i znaczący spadek temperatury ciała może doprowadzić do hipotermii, czyli stanu obniżenia temperatury ciała poniżej 35°C. Wyżej wspomniane zmniejszenie prędkości przewodzenia impulsów nerwowych pod wpływem obniżonej temperatury ciała to nie tylko znaczące ograniczenie siły i mocy mięśniowej. Wraz ze wzrastającym czasem ekspozycji na zimno pogorszenie przewodnictwa nerwowego coraz bardziej wpływa na funkcję obwodowego i ośrodkowego układu nerwowego. Pogarsza się czas reakcji na bodźce zewnętrzne, koordynacja nerwowo-mięśniowa, a w sytuacjach ekstremalnego wyziębienia dochodzi do zaburzeń świadomości. Stan ten jest dla człowieka bardzo niekorzystny i poza uniemożliwieniem kontynowania wysiłku niesie za sobą bardzo poważne konsekwencje zdrowotne, a nawet zagrożenie życia.

Warto podkreślić, że dreszcze na pewien czas pomogą utrzymać termikę ciała, ale pamiętać należy, że te niekontrolowane skurcze mają tę samą podstawę energetyczną co normalne skurcze mięśni i w ich efekcie jeszcze szybciej zaczniemy tracić siły.

Drugą fizjologiczną reakcją, po reakcji naczyniowej, są „dreszcze”, czyli niekontrolowane przez naszą wolę skurcze mięśni szkieletowych.  Mogą mieć one charakter przerywany lub występują w sposób ciągły przez dłuższy czas. W niskiej temperaturze powietrza organizm generuje dreszcze nawet w ciągu wykonywania wysiłku fizycznego, w sytuacji gdy ciepło produkowane w przemianach metabolicznych jest niewystarczające. Z punktu widzenia praktyki treningowej dreszcze stanowią istotny sygnał informujący nas o tym, że organizm zaczyna mieć kłopoty z utrzymaniem swojej temperatury lub nawet, że zbliżamy się do naszych indywidualnych granic radzenia sobie z takim warunkami treningu. Warto podkreślić, że dreszcze na pewien czas pomogą utrzymać termikę ciała, ale pamiętać należy, że te niekontrolowane skurcze mają tę samą podstawę energetyczną co normalne skurcze mięśni i w ich efekcie jeszcze szybciej zaczniemy tracić siły. To kolejna przyczyna, dla której w treningu zimowym należy dobrze dobierać objętość i intensywność wysiłku.
Trzecią linią obrony organizmu jest złożona odpowiedź hormonalna, której wypadkową stanowi podwyższona podstawowa przemiana materii oraz zwiększona produkcja ciepła. Podwzgórze i przysadka mózgowa sterują tym procesem.

Masa ciała a trening zimą

W piśmiennictwie można znaleźć prace wskazujące na podwyższony, w warunkach niskiej temperatury otoczenia, metabolizm cukrów. Jest to prawdopodobnie związane ze zmianą dystrybucji ukrwienia w narządach i mięśniach. Jednocześnie podwyższenie poziomu noradrenaliny promuje spalanie lipidów podczas wysiłku. Można by więc spodziewać się, że trening w obniżonej temperaturze jest bardziej efektywny w zakresie redukcji wagi ciała. Poważnym argumentem przeciwko tej teorii jest jednak fakt, że przy temperaturze otoczenia poniżej 5°C utylizacja tłuszczy na potrzeby wysiłku jest znacznie utrudniona. W świetle tych faktów nie planujmy treningu zimowego jako treningu ukierunkowanego na obniżenie masy ciała.

Pobór tlenu

Również w przypadku treningu, mającego na celu podwyższenie maksymalnego poboru tlenu, nie jest prawdą, że wysiłek w obniżonej temperaturze powietrza jest bardziej efektywny niż trening wiosną czy latem. Ta potoczna opinia nie ma uzasadnienia fizjologicznego. Zwrócić natomiast należy uwagę, że obniżona temperatura powietrza z całą pewnością może prowokować infekcję górnych dróg oddechowych i najlepszym sposobem jest stopniowa adaptacja poprzez metodyczne zwiększanie objętości i intensywności treningu w niskiej temperaturze.

Praktyczna aplikacja
Powyżej opisana została tylko część procesów adaptacyjnych do zimna. To wybrane mechanizmy, ale znaczące z punktu widzenia ich praktycznego zastosowania w codziennej aktywności, zarówno rekreacyjnej, jak i typowo sportowej. Ich znajomość pozwoli na zrozumienie reakcji naszego organizmu, a co za tym idzie pozwoli na odpowiednie dobranie  parametrów treningu optymalnych dla naszych możliwości, tj. stroju treningowego, rodzaju treningu oraz jego objętości i intensywności.

Piśmiennictwo:

1.         M.M. Mallette, L.A. Green, G.J. Hodges, R.E. Fernley, D.A. Gabriel, M.W.R. Holmes, and S.S. Cheung, The effects of local muscle temperature on force variability. Eur J Appl Physiol, 2019. 119(5): p. 1225-1233.

2.         J.W. Castellani and M.J. Tipton, Cold Stress Effects on Exposure Tolerance and Exercise Performance. Compr Physiol, 2015. 6(1): p. 443-69.

3.         E.B. Neves, J. Vilaca-Alves, N. Antunes, I.M. Felisberto, C. Rosa, and V.M. Reis, Different responses of the skin temperature to physical exercise: Systematic review. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2015. 2015: p. 1307-10.

4.         S. Racinais and J. Oksa, Temperature and neuromuscular function. Scand J Med Sci Sports, 2010. 20 Suppl 3: p. 1-18.

5.         H. Guderley, Locomotor performance and muscle metabolic capacities: impact of temperature and energetic status. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol, 2004. 139(3): p. 371-82.

6.         J.M. Parkin, M.F. Carey, S. Zhao, and M.A. Febbraio, Effect of ambient temperature on human skeletal muscle metabolism during fatiguing submaximal exercise. J Appl Physiol (1985), 1999. 86(3): p. 902-8.